【手続補正書】
【提出日】平成18年2月28日(2006.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  音声入力装置およびそれを用いた話者識別装置、音声入力方法およびそれを用いた話者識別方法、音声入力プログラム、話者識別プログラム、並びに、プログラム記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】  話者の音声に基づいて音声データを生成して後段に入力する音声入力手段と、
上記話者の生体情報を取得する生体情報取得手段と、
上記生体情報取得手段によって取得された生体情報を入力する生体情報入力手段と、
生体情報が個人別に登録されている生体情報登録手段と、
上記生体情報入力手段から入力された入力生体情報と上記生体情報登録手段に登録された登録生体情報とを比較照合して、入力音声に係る話者を識別する生体情報照合手段と、
話者によって操作されて、上記音声入力手段による音声入力の可否と上記生体情報取得手段による生体情報取得の可否とを、一つの動作に基づいて切り換え制御する音声入力スイッチ
を備えたことを特徴とする音声入力装置。
【請求項２】  請求項１に記載の音声入力装置において、
上記生体情報には、指紋または掌紋が含まれていることを特徴とする音声入力装置。
【請求項３】  請求項１に記載の音声入力装置において、
上記音声入力スイッチは、押下されている間は上記音声入力と生体情報取得とを可にするオン状態であり、押下されていない間は上記音声入力と生体情報取得とを否にするオフ状態であることを特徴とする音声入力装置。
【請求項４】  請求項１に記載の音声入力装置において、
入力音声に基づいて発話の終了を判定する発話終了判定手段を備えて、
上記音声入力スイッチは、押下された際に上記音声入力と生体情報取得とを可にするオン状態となり、上記発話終了判定手段によって発話が終了したと判定されると上記音声入力と生体情報取得とを否にするオフ状態となることを特徴とする音声入力装置。
【請求項５】  請求項３あるいは請求項４に記載の音声入力装置において、
上記生体情報取得手段は、上記音声入力スイッチがオン状態の間に継続して生体情報を取得するようになっていることを特徴とする音声入力装置。
【請求項６】  請求項３あるいは請求項４に記載の音声入力装置において、
上記生体情報取得手段は、上記音声入力スイッチがオン状態となった時点で一度だけ生体情報を取得するようになっていることを特徴とする音声入力装置。
【請求項７】  請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載の音声入力装置と、
上記音声入力装置の音声入力手段に設けられて、上記生成された音声データから声紋情報を抽出する声紋情報抽出手段と、
声紋情報が個人別に登録されている声紋情報登録手段と、
上記音声入力手段から入力された入力声紋情報と上記声紋情報登録手段に登録された登録声紋情報とを比較照合して、入力音声に係る話者を識別する声紋照合手段と、
上記音声入力装置の生体情報照合手段による話者識別結果と上記声紋照合手段による話者識別結果とを統合して、一つの話者識別結果を出力する照合結果統合手段
を備えたことを特徴とする話者識別装置。
【請求項８】  請求項７に記載の話者識別装置において、
上記照合結果統合手段は、
予め、上記生体情報入力手段および音声入力手段から入力された種々の生体情報および音声情報に基づいて算出された上記生体情報のＳ/Ｎ比の平均値と上記音声情報のＳ/Ｎ比の平均値とをメモリ手段に保持しておき、
話者識別時には、入力生体情報のＳ/Ｎ比と入力音声情報のＳ/Ｎ比とを上記保持された平均値と比較し、上記平均値に比べてより大きいＳ/Ｎ比を呈する方の入力情報に基づく話者識別結果を上記一つの話者識別結果として出力する
ようになっていることを特徴とする話者識別装置。
【請求項９】  請求項７に記載の話者識別装置において、
上記照合結果統合手段は、
上記音声入力装置の生体情報照合手段が話者識別結果を得た際の確からしさの情報と上記声紋照合手段が話者識別結果を得た際の確からしさの情報とを比較して、より確からしさが大きい方の話者識別結果を上記一つの話者識別結果として出力する
ようになっていることを特徴とする話者識別装置。
【請求項１０】  音声入力スイッチのオン状態に呼応して、話者の生体情報を取得して入力する生体情報入力ステップと、
上記音声入力スイッチのオン状態に呼応して、話者の音声に基づいて音声データを生成して後段に入力する音声入力ステップと、
上記入力された入力生体情報と生体情報登録手段に登録された登録生体情報とを比較照合して、入力音声に係る話者を識別する生体情報照合ステップ
を備えたことを特徴とする音声入力方法。
【請求項１１】  請求項１０に記載の音声入力方法を実行して、入力生体情報に基づいて入力音声に係る話者識別結果を得ると共に、生成された音声データから声紋情報を抽出して入力する音声入力ステップと、
上記入力された入力声紋情報と声紋情報登録手段に登録された登録声紋情報とを比較照合して、入力音声に係る話者を識別する声紋照合ステップと、
上記入力生体情報に基づく話者識別結果と上記入力声紋情報に基づく話者識別結果とを統合して、一つの話者識別結果を出力する照合結果統合ステップ
を備えたことを特徴とする話者識別方法。
【請求項１２】  コンピュータを、
請求項１に記載の音声入力スイッチが話者によって操作された際に、請求項１に記載の音声入力手段,生体情報入力手段,生体情報登録手段および生体情報照合手段
として機能させることを特徴とする音声入力プログラム。
【請求項１３】  コンピュータを、
請求項７に記載の音声入力スイッチが話者によって操作された際に、請求項７に記載の音声入力手段,生体情報入力手段,生体情報登録手段,生体情報照合手段,声紋情報抽出手段,声紋情報登録手段,声紋照合手段および照合結果統合手段
として機能させることを特徴とする話者識別プログラム。
【請求項１４】  請求項１２に記載の音声入力プログラムが記録されていることを特徴とするコンピュータ読み出し可能なプログラム記録媒体。
【請求項１５】  請求項１３に記載の話者識別プログラムが記録されていることを特徴とするコンピュータ読み出し可能なプログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、音声を入力する音声入力装置およびそれを用いた話者識別装置、音声入力方法およびそれを用いた話者識別方法、音声入力プログラム、話者識別プログラム、並びに、プログラム記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、指紋データや音声データを用いてユーザを識別するユーザ識別装置がある。例えば、特開２０００‐１６５３７８号公報に開示された指紋認証装置においては、電源スイッチに設けた指紋読取部で読み取った指紋データの認証結果に基づいて移動無線端末機を動作させ、マイクから入力された音声データの認証結果に基づいて上記移動体無線端末機を通信可能にするようにしている。
【０００３】
また、例えば、特開平１１‐１４６０５７号公報に開示された移動電話においては、ユーザの音声データ、耳介や虹彩等の画像データ、指紋および掌紋の凹凸データ、二酸化炭素の濃度データを用いたユーザ識別結果に基づいて、移動電話を通話可能にする。
【０００４】
また、従来、予めユーザが音声を発話することによって、音声辞書を特定ユーザに適応し登録する音声認識装置がある。例えば、日本アイ・ビー・エム株式会社のViaVoiceでは、予めユーザが多量の音声を発話することによって音声辞書を特定ユーザに適応した上で登録しておき、登録後はユーザが登録音声辞書を示すインデックスを選択することによりユーザに適応した音声辞書を用いて音声を認識するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のユーザ識別装置においては、音声データの入力に関して以下のような問題がある。すなわち、先ず、特開２０００‐１６５３７８号公報に開示された指紋認証装置では、通話時の音声をマイクから入力して認証しているが、認証の対象となる音声データの範囲(取得タイミング)について言及しておらず、通話音声全体を通して正確に認証するのは周囲雑音の影響等があるため技術的に困難である。また、特開平１１‐１４６０５７号公報に開示された移動電話では、種々のユーザ情報に基づいて識別することによってセキュリティ効果の向上を図っている。ところが、ユーザ情報の入力については個別に扱っており、入力においてユーザに負担が掛るという問題がある。
【０００６】
また、上記従来の音声認識装置では、登録音声辞書の選択に関して以下のような問題がある。日本アイ・ビー・エム株式会社のViaVoiceの場合には、ユーザが登録音声辞書を示すインデックスを選択する必要があるが、同一の音声認識装置を使用するユーザが複数存在する場合やユーザの交替頻度が激しい場合に、ユーザが交替する毎にインデックスを選択するのはユーザに負担が掛るという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、ユーザに大きな負担を強いることなく発話区間で区切られた音声データと発話者識別情報とを得ることが可能な音声入力装置およびそれを用いた話者識別装置、音声入力方法およびそれを用いた話者識別方法、音声入力プログラム、話者識別プログラム、並びに、プログラム記録媒体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の音声入力装置は、話者によって、音声入力スイッチが音声入力手段による音声入力を可にすると共に、生体情報取得手段による生体情報取得を可にするように切り替えられる。そうすると、音声入力手段によって、話者の音声に基づいて音声データが生成されて後段に入力される。さらに、生体情報取得手段によって取得された生体情報が生体情報入力手段から入力される。そして、生体情報照合手段によって、上記入力生体情報と生体情報登録手段に登録された登録生体情報とが比較照合され、入力音声に係る話者が識別されて話者識別結果が出力される。
【０００９】
こうして、上記音声入力スイッチを操作して発声している話者の生体情報が自動的に取得されて話者識別が行われる。したがって、話者情報の入力を個別に扱う必要が無く、話者に負担を掛けることなく発話区間で区切られた音声データと話者識別情報とが得られる。また、認証に音声データを用いていないので、周囲雑音の影響等がなく精度良く発話者の認証が行われる。また、上記発話者識別情報を音声認識時に用いる話者適応辞書の選択に利用すれば、自動的に話者適応辞書を選択することが可能になる。
【００１０】
また、１実施例の音声入力装置では、上記生体情報に指紋または掌紋を含んでいる。こうして、比較的に音声入力時に取得し易い話者情報に基づいて、容易に話者識別が行われる。
【００１１】
また、１実施例の音声入力装置では、上記音声入力スイッチを、押下されている間は上記音声入力と生体情報取得とを可にするオン状態であり、押下されていない間は上記音声入力と生体情報取得とを否にするオフ状態であるとしている。したがって、一般のスイッチと同様に、上記音声入力スイッチを押下し続けている間オン状態となって、上記音声入力と生体情報取得とが可能になる。
【００１２】
また、１実施例の音声入力装置では、上記音声入力スイッチを、押下された際に上記音声入力と生体情報取得とを可にするオン状態となり、発話終了判定手段によって発話が終了したと判定されると、自動的に、上記音声入力と生体情報取得とを否にするオフ状態となるようにしている。こうして、話者に負担を強いることなく、発話区間で区切られた音声データが自動的に得られる。
【００１３】
また、１実施例の音声入力装置では、上記生体情報取得手段を、上記音声入力スイッチがオン状態の間に継続して生体情報を取得するようにしている。こうして、精度良い生体情報を入力することが可能になる。
【００１４】
また、１実施例の音声入力装置では、上記生体情報取得手段を、上記音声入力スイッチがオン状態となった時点で一度だけ上記生体情報を取得するようにしている。こうして、生体情報入力処理が迅速に行われる。
【００１５】
また、この発明の話者識別装置は、話者によって、上記音声入力装置の音声入力スイッチが、音声入力手段による音声入力を可にすると共に、生体情報取得手段による生体情報取得を可にするように切り替えられると、上記音声入力装置によって、話者の音声に基づく音声データが後段に入力されると共に、上記入力生体情報に基づいて入力音声に係る話者識別結果が出力される。
【００１６】
さらに、上記音声入力装置の音声入力手段に設けられた声紋情報抽出手段によって、上記音声データから声紋情報が抽出される。そして、声紋照合手段によって、入力声紋情報と声紋情報登録手段に登録された登録声紋情報とが比較照合され、入力音声に係る話者が識別されて話者識別結果が出力される。そうすると、照合結果統合手段によって、上記音声入力装置の生体情報照合手段による話者識別結果と声紋照合手段による話者識別結果とが統合されて、一つの話者識別結果が出力される。
【００１７】
こうして、上記音声入力スイッチを操作して発声している話者の生体情報および声紋情報が自動的に入力されて話者識別が行われる。したがって、話者情報の入力を個別に扱う必要が無く、話者に負担を掛けることなく話者識別情報が得られる。また、入力生体情報と入力声紋情報との二つの話者情報に基づいて話者識別結果が得られる。したがって、精度の良い話者識別結果が得られる。また、上述したごとく、今発声している話者の生体情報と声紋情報とに基づいて話者識別が行われる。したがって、入力音声データと発話者との対応を確実に取ることができ、信頼性の高い話者識別が行われる。
【００１８】
また、１実施例の話者識別装置では、上記照合結果統合手段を、入力生体情報のＳ/Ｎ比と入力音声情報のＳ/Ｎ比とを予めメモリ手段に保持された平均値と比較し、上記平均値に比べてより大きいＳ/Ｎ比を呈する方の入力情報に基づく話者識別結果を上記一つの話者識別結果として出力するようにしている。したがって、上記入力生体情報に基づく話者識別結果と上記入力声紋情報に基づく話者識別結果とのうち、より確からしい方の話者識別結果が最終的な話者識別結果として出力される。
【００１９】
また、１実施例の話者識別装置では、上記照合結果統合手段を、上記生体情報照合手段が話者識別結果を得た際の確からしさの情報と上記声紋照合手段が話者識別結果を得た際の確からしさの情報とを比較して、より確からしさが大きい方の話者識別結果を上記一つの話者識別結果として出力するようにしている。したがって、上記入力生体情報に基づく話者識別結果と上記入力声紋情報に基づく話者識別結果とのうち、より確からしい方の話者識別結果が最終的な話者識別結果として出力される。
【００２０】
また、この発明の音声入力方法は、話者によって音声入力スイッチがオン状態にされると、上記音声入力スイッチのオン状態に呼応して、上記話者の生体情報が入力される一方、音声に基づいて生成された音声データが後段に入力される。そして、入力生体情報と生体情報登録手段に登録された登録生体情報とが比較照合され、入力音声に係る話者が識別されて話者識別結果が出力される。
【００２１】
こうして、上記音声入力スイッチを操作して発声している話者の生体情報が自動的に取得されて話者識別が行われる。したがって、話者情報の入力を個別に扱う必要が無く、話者に負担を掛けることなく発話区間で区切られた音声データと話者識別情報とが得られる。また、上記発話者識別情報を音声認識時に用いる話者適応辞書の選択に利用すれば、自動的に話者適応辞書を選択することが可能になる。
【００２２】
また、この発明の話者識別方法は、上記音声入力方法が実行されて、入力生体情報に基づいて入力音声に係る話者識別結果を得ると共に、生成された音声データから声紋情報が抽出されて入力される。さらに、入力声紋情報と声紋情報登録手段に登録された登録声紋情報とが比較照合され、入力音声に係る話者が識別されて話者識別結果が出力される。そうすると、上記入力生体情報に基づく話者識別結果と上記入力声紋情報に基づく話者識別結果とが統合されて、一つの話者識別結果が出力される。
【００２３】
こうして、上記音声入力スイッチを操作して発声している話者の生体情報および声紋情報が自動的に入力されて話者識別が行われる。したがって、話者情報の入力を個別に扱う必要が無く、話者に負担を掛けることなく話者識別情報が得られる。さらに、入力音声データと発話者との対応を確実に取ることができ、信頼性の高い話者識別が行われる。また、入力生体情報と入力声紋情報との二つの話者情報に基づいて、精度良く話者識別結果が得られる。
【００２４】
また、この発明の音声入力プログラムは、上記音声入力装置の音声入力スイッチが話者によって操作された際に、コンピュータを、上記音声入力装置の音声入力手段,生体情報入力手段,生体情報登録手段および生体情報照合手段として機能させる。
【００２５】
したがって、話者情報の入力を個別に扱う必要が無く、話者に負担を掛けることなく発話区間で区切られた音声データと話者識別情報とが得られる。また、上記発話者識別情報を音声認識時に用いる話者適応辞書の選択に利用すれば、自動的に話者適応辞書を選択することが可能になる。
【００２６】
また、この発明の話者識別プログラムは、上記話者識別装置の音声入力スイッチが話者によって操作された際に、コンピュータを、上記話者識別装置の音声入力手段,生体情報入力手段,生体情報登録手段,生体情報照合手段,声紋情報抽出手段,声紋情報登録手段,声紋照合手段および照合結果統合手段として機能させる。
【００２７】
したがって、話者情報の入力を個別に扱う必要が無く、話者に負担を掛けることなく話者識別情報が得られる。また、入力生体情報と入力声紋情報との二つの話者情報に基づいて、精度良く話者識別結果が得られる。
【００２８】
また、この発明のプログラム記録媒体は、上記音声入力プログラムが記録されている。したがって、この音声入力プログラムをコンピュータで読み出して実行することによって、話者に負担を掛けることなく発話区間で区切られた音声データと話者識別情報とが得られる。また、上記発話者識別情報を音声認識時に用いる話者適応辞書の選択に利用すれば、自動的に話者適応辞書を選択することが可能になる。
【００２９】
また、この発明のプログラム記録媒体は、上記話者識別プログラムが記録されている。したがって、この話者識別プログラムをコンピュータで読み出して実行することによって、話者に負担を掛けることなく話者識別情報を得ることができる。また、入力生体情報と入力声紋情報との二つの話者情報に基づいて、精度良く話者識別結果が得られる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３１】
＜第１実施の形態＞
図１は、本実施の形態の音声入力装置における機能ブロック図である。図１において、１は、発話者の生体情報を取得する上記生体情報取得手段としての生体情報取得センサであり、例えば指紋読取センサまたは掌紋読取センサ等である。上記指紋読取センサまたは掌紋読取センサ等はその読み取り方法を限定するものではなく、例えば、光学式の装置や、感圧シートを用いる装置や、電極の容量変化を測定する装置や、電解効果型トランジスタを用いる装置等を用いればよい。
【００３２】
２は、上記生体情報取得センサ１によって取得された生体情報を入力する生体情報入力部である。３は、一人または複数の人の生体情報が個人別に登録されている生体情報登録部である。この生体情報登録部３に登録される生体情報は、生体情報取得センサ１によって取得される生体情報に対応した情報、例えば指紋または掌紋等である。４は、生体情報入力部２から入力された入力生体情報と生体情報登録部３に登録されている登録生体情報とを比較照合して、話者識別結果を出力する生体情報照合部である。
【００３３】
５は、音声を入力する際にオンする音声入力スイッチである。６は、音声入力スイッチ５がオン状態の場合に、マイク(図示せず)等によって音声を音声データに変換し、Ａ/Ｄ(アナログ/デジタル)変換処理を施してディジタルの音声データを生成して後段に入力する音声入力部である。尚、音声入力部６におけるＡ/Ｄ変換処理は必須の処理ではなく、マイクを介して得られるアナログ音声データをそのまま入力しても差し支えない。
【００３４】
ここで、上述したような機能構成において、生体情報入力部２,生体情報照合部４および音声入力部６は、専用のＬＳＩ(大規模集積回路)素子等によって構成される。また、生体情報登録部３は、半導体メモリ,磁気メモリまたは記憶装置等で構成される。尚、上記各部を構成する素子等は、１つであっても複数が複合されたものであっても本実施の形態に影響はない。さらに、上記各部は、ＣＰＵ(中央演算処理装置)あるいはその周辺機器等で代用することも可能である。
【００３５】
ここで、図１においては、上記生体情報取得センサ１と音声入力スイッチ５とを一つのモジュールとして図示しているが、これが本実施の形態における特徴の一つである。つまり、音声入力スイッチ５がオン状態である場合に、生体情報取得センサ１によって生体情報を取得すると共に、音声入力部６を構成する上記マイクを介して音声データを生成するのである。尚、音声入力スイッチ５のオン状態とオフ状態との交替は、発話者が指先で音声入力スイッチ５を押下している間はオン状態であり、離している間はオフ状態とするのが好ましい。また、発話終了判定手段(図示せず)を有して、発話者が発話の直前に一度だけ音声入力スイッチ５を押下し、その後入力音声のパワー等から算出されるＳ/Ｎ比等を用いて上記発話終了判定手段によって発話区間の終了を判定し、発話区間が終了した場合あるいはその直後に音声入力スイッチ５を自動的にオフ状態としてもよい。
【００３６】
図２は、図１に示す音声入力装置によって実行される音声入力処理動作のフローチャートである。以下、図２に従って、音声入力処理動作について詳細に説明する。発話者によって音声入力スイッチ５がオフ状態からオン状態に切り替えられると音声入力処理動作がスタートする。
【００３７】
ステップＳ1で、上記生体情報入力部２によって、生体情報取得センサ１で取得された例えば指紋あるいは掌紋等の生体情報が、生体情報照合部４に入力される(生体情報入力処理)。ステップＳ2で、音声入力部６によって、上記マイク等によって音声が音声データに変換され、Ａ/Ｄ変換処理が施されてディジタルの音声データが生成されて後段に入力される(音声入力処理)。この場合、上述したように、上記Ａ/Ｄ変換処理は必須の処理ではなく、上記マイクを介して変換されたアナログ音声データをそのまま入力してもよい。
【００３８】
ステップＳ3で、上記生体情報照合部４によって、音声入力スイッチ５がオン状態であるかオフ状態であるか判別される。その結果、オフ状態であればステップＳ4に進む一方、オン状態であればステップＳ1に戻って生体情報入力処理および音声入力処理を続行する。ステップＳ4で、生体情報照合部４によって、上記ステップＳ1において入力された入力生体情報と生体情報登録部３に登録されている登録生体情報とが比較照合される。そして、照合結果に基づいて話者識別結果が出力される(生体情報照合処理)。そうした後に、音声入力処理動作を終了する。
【００３９】
こうして出力された上記話者識別結果は、例えば、上記入力された音声データを認識する際に用いる話者適応辞書の選択時に利用することによって、精度良く入力音声を認識することが可能になるのである。
【００４０】
上述したように、本実施の形態においては、話者によってオフ状態からオン状態に切り替えられる音声入力スイッチ５を設け、音声入力スイッチ５がオン状態の場合に、生体情報取得センサ１によって生体情報が取得されると共に、音声入力部６から音声が入力されるようにしている。そして、生体情報取得センサ１によって取得された生体情報と生体情報登録部３に登録された生体情報とを生体情報照合部４で照合し、照合結果に基づいて話者識別結果を得るようにしている。
【００４１】
このように、本実施の形態によれば、上記音声入力スイッチ５を操作して発声している話者の生体情報を自動的に取得することができる。したがって、話者情報の入力を個別に行う必要が無く、話者に負担を掛けることなく発話区間で区切られた音声データと話者識別情報とを得ることができる。また、認証に音声データを用いてはいないので認証に周囲雑音の影響等がなく、精度良く発話者の認証を行うことができる。また、上記発話者識別情報を音声認識時に用いる話者適応辞書を選択する際に利用すれば、日本アイ・ビー・エム株式会社のViaVoiceの場合のように使用者がインデックスを選択することなく自動的に話者適応辞書を選択することが可能になる。さらに、音声入力スイッチ５を操作して発声している話者の生体情報を取得するので音声データと発話者との対応が取れ、セキュリティ効果を高めることができる。
【００４２】
尚、上記第１実施の形態においては、上記音声入力スイッチ５がオン状態の間生体情報の取得と音声の入力とを継続する場合について記述している。しかしながら、本実施の形態は、これに限定されるものではなく、例えば、図２に示す音声入力処理動作のステップＳ3において、音声入力スイッチ５はオン状態であると判別された場合には上記ステップＳ2に戻るようにして、生体情報の入力は音声入力スイッチ５がオン状態を継続している間において一度だけ行うようにしても差し支えない。また、上記ステップＳ1において生体情報を入力した後に上記ステップＳ2において音声を入力するようにしているが、生体情報入力処理と音声入力処理とは平行して行うのが好ましい。また、上記ステップＳ1において生体情報を入力し上記ステップＳ2において音声を入力した後に生体情報照合処理を行うようにしているが、生体情報照合処理と音声入力処理とは並行して行うのが好ましい。
【００４３】
＜第２実施の形態＞
本実施の形態は、上記第１実施の形態における音声入力装置を用いた話者識別装置に関するものである。
【００４４】
図３は、本実施の形態の話者識別装置における機能ブロック図である。図３において、生体情報取得センサ１１,生体情報入力部１２,生体情報登録部１３,生体情報照合部１４,音声入力スイッチ１５および音声入力部１６は、上記第１実施の形態における生体情報取得センサ１,生体情報入力部２,生体情報登録部３,生体情報照合部４,音声入力スイッチ５および音声入力部６と同じであり、音声入力装置１７を構成している。尚、音声入力装置１７の詳細な説明は省略する。
【００４５】
但し、上記音声入力部１６は、図１における音声入力部６の機能に加えて、上記マイク等を介して入力された音声データを分析して声紋情報を得る声紋情報抽出手段を備えて、抽出した声紋情報を後述の声紋照合部１８へ入力するようになっている。尚、上記声紋情報としては、例えば、ＦＦＴ(高速フーリエ変換)等によって得られる周波数分析結果に基づく特徴量等を用いればよい。
【００４６】
１９は、一人または複数の人の声紋情報を個人別に登録しておく声紋登録部である。上記声紋照合部１８は、音声入力部１６から入力された入力声紋情報と声紋登録部１９に登録されている登録声紋情報とを比較照合して、話者識別結果を出力する。２０は、生体情報照合部１４からの話者識別結果と声紋照合部１８からの話者識別結果とを統合して、一つの話者識別結果を出力する照合結果統合部である。
【００４７】
この照合結果統合部２０では、例えば、予め、生体情報入力部１２から入力される種々の生体情報および音声入力部１６から入力される種々の音声情報の各々に関して算出されたＳ/Ｎ比の平均値を、半導体メモリ(図示せず)等に保持しておく。そして、照合結果統合処理の際には、入力生体情報のＳ/Ｎ比および入力音声情報のＳ/Ｎ比と上記保存された平均値とを比較し、平均値に比してより大きいＳ/Ｎ比を呈する方の入力情報を採用し、この採用された入力情報に基づく話者識別結果を上記一つの話者識別結果として出力するのである。
【００４８】
または、例えば、上記生体情報入力部１２から入力される生体情報および音声入力部１６から入力される音声情報の各々に関して、生体情報照合部１４および声紋照合部１８が話者識別結果を生成した際の確からしさの情報を用いて、より確からしさが大きい方の入力情報に基づく話者識別結果を上記一つの話者識別結果として出力してもよい。
【００４９】
ここで、上述したような機能構成において、生体情報入力部１２,生体情報照合部１４,音声入力部１６,声紋照合部１８および照合結果統合部２０は、専用のＬＳＩ(大規模集積回路)素子等によって構成される。また、生体情報登録部１３および声紋登録部１９は、半導体メモリ,磁気メモリまたは記憶装置等で構成される。尚、上記各部を構成する素子等は、１つであっても複数が複合されたものであっても本実施の形態に影響はない。さらに、上記各部は、ＣＰＵ(中央演算処理装置)あるいはその周辺機器等で代用することも可能である。
【００５０】
図４は、図３に示す話者識別装置によって実行される話者識別処理動作のフローチャートである。以下、図４に従って、話者識別処理動作について詳細に説明する。発話者によって音声入力スイッチ１５がオフ状態からオン状態に切り替えられると話者識別処理動作がスタートする。
【００５１】
ステップＳ11〜ステップＳ14で、上記音声入力装置１７によって、図２に示す音声入力処理動作における上記ステップＳ1〜ステップＳ4と同様にして、生体情報入力処理および音声入力処理が行われ、音声入力スイッチ１５がオフ状態になると生体情報照合処理が行われる。但し、上記ステップＳ12における音声入力処理においては、音声データが得られるとこの音声データが分析されて上記声紋情報(入力声紋情報)が抽出される。
【００５２】
ステップＳ15で、上記声紋照合部１８によって、上記ステップＳ12において抽出された入力声紋情報と声紋登録部１９に登録されている登録声紋情報とが比較照合される。そして、照合結果に基づいて話者識別結果が出力される(声紋情報照合処理)。ステップＳ16で、照合結果統合部２０によって、上記ステップＳ14における生体情報照合処理の結果得られた話者識別結果と、上記ステップＳ15における声紋情報照合処理の結果得られた話者識別結果とが、上述したようにして統合されて一つの話者識別結果が出力される(照合結果統合処理)。そうした後、話者識別処理動作を終了する。
【００５３】
上述したように、本実施の形態においては、上記第１実施の形態の場合と同じ構成を有する音声入力装置１７を設けて、音声入力スイッチ１５がオン状態の場合に、生体情報入力部１２からの入力生体情報と登録生体情報との照合結果に基づいて話者識別結果が得られる。さらに、音声入力装置１７における音声入力部１６は、得られた音声データから声紋情報を抽出するようになっており、入力声紋情報と声紋登録部１９に登録されている登録声紋情報との照合を声紋照合部１８で行い、照合結果に基づいて話者識別結果を得る。そして、照合結果統合部２０によって、生体情報照合部１４からの入力生体情報に基づく話者識別結果と声紋照合部１８からの入力声紋情報に基づく話者識別結果とを統合して、一つの話者識別結果を出力するようにしている。
【００５４】
このように、本実施の形態によれば、上記音声入力スイッチ１５を操作して発声している話者の生体情報および声紋情報を自動的に取得することができる。したがって、話者情報の入力を個別に行う必要が無く、話者に負担を掛けることなく話者識別情報を得ることができる。また、入力生体情報および入力声紋情報の複数の話者情報に基づいて話者識別結果を得るようにしている。したがって、精度良く話者識別結果を得ることができる。さらに、音声入力スイッチ１５を操作して発声している話者の生体情報及び声紋情報を取得して話者識別を行うので、入力音声データと発話者との対応を確実に取ることができ、信頼性の高い話者識別を行うことができる。
【００５５】
尚、上記第２実施の形態においては、上記ステップＳ14において生体情報照合処理を行った後に上記ステップＳ15において声紋情報照合処理を行うようにしているが、生体情報照合処理と声紋情報照合処理とは平行して行うのが好ましい。また、上記生体情報照合処理と声紋情報照合処理とを照合結果統合処理とは独立して個別に行うようにしているが、生体情報照合処理と声紋情報照合処理とを照合結果統合処理内において行うようにしても差し支えない。
【００５６】
ところで、上記各実施の形態における生体情報入力部２・１２,生体情報登録部３・１３,生体情報照合部４・１４,音声入力部６・１６,声紋照合部１８,声紋登録部１９および照合結果統合部２０としての機能は、プログラム記録媒体に記録された音声入力プログラムおよび話者識別プログラムによっても実現できる。上記各実施の形態における上記プログラム記録媒体は、ＲＯＭ(リード・オンリ・メモリ)でなるプログラムメディアである。または、外部補助記憶装置に装着されて読み出されるプログラムメディアであってもよい。尚、何れの場合においても、上記プログラムメディアから音声入力プログラムまたは話者識別プログラムを読み出すプログラム読み出し手段は、上記プログラムメディアに直接アクセスして読み出す構成を有していてもよいし、ＲＡＭ(ランダム・アクセス・メモリ)に設けられたプログラム記憶エリア(図示せず)にダウンロードし、上記プログラム記憶エリアにアクセスして読み出す構成を有していてもよい。尚、上記プログラムメディアから上記ＲＡＭのプログラム記憶エリアにダウンロードするためのダウンロードプログラムは、予め本体装置に格納されているものとする。
【００５７】
ここで、上記プログラムメディアとは、本体側と分離可能に構成され、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピーディスク,ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ(コンパクトディスク)‐ＲＯＭ,ＭＯ(光磁気)ディスク,ＭＤ(ミニディスク),ＤＶＤ(ディジタル多用途ディスク)等の光ディスクのディスク系、ＩＣ(集積回路)カードや光カード等のカード系、マスクＲＯＭ,ＥＰＲＯＭ（紫外線消去型ＲＯＭ),ＥＥＰＲＯＭ(電気的消去型ＲＯＭ),フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系を含めた、固定的にプログラムを坦持する媒体である。
【００５８】
また、上記実施の形態における音声入力装置および話者識別装置は、インターネットを含む通信ネットワークと通信Ｉ/Ｆを介して接続可能な構成を有している場合には、上記プログラムメディアは、通信ネットワークからのダウンロード等によって流動的にプログラムを坦持する媒体であっても差し支えない。尚、その場合における上記通信ネットワークからダウンロードするためのダウンロードプログラムは、予め本体装置に格納されているものとする。あるいは、別の記録媒体からインストールされるものとする。
【００５９】
尚、上記記録媒体に記録されるものはプログラムのみに限定されるものではなく、データも記録することが可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明では、話者が音声入力スイッチを音声入力と生体情報取得とを可能にする側に切り替えて発話すると、音声を音声データに変換して後段に入力する一方、生体情報を取得して入力し、入力生体情報と登録生体情報とを照合して入力音声に係る話者識別結果を出力するので、発声している話者の生体情報を自動的に取得して話者識別を行うことができる。
【００６１】
したがって、話者情報の入力を個別に行う必要が無く、話者に負担を掛けることなく発話区間で区切られた音声データと話者識別情報とを得ることができる。また、認証に音声データを用いていないので、周囲雑音の影響等がなく精度良く発話者の認証を行うことができる。また、上記発話者識別情報を音声認識に用いる話者適応辞書の選択時に利用すれば、自動的に話者適応辞書を選択することが可能になる。
【００６２】
また、この発明では、話者が音声入力スイッチを音声入力と生体情報取得とを可能にする側に切り替えて発話すると、音声に基づく音声データと入力生体情報に基づく話者識別結果とを出力し、さらに、上記音声データから声紋情報を抽出し、入力声紋情報と登録声紋情報とを比較照合して話者識別結果を出力し、上記入力生体情報に基づく話者識別結果と上記入力声紋情報に基づく話者識別結果とを統合して一つの話者識別結果を出力するので、発声している話者の生体情報および声紋情報を自動的に入力して話者識別を行うことができる。
【００６３】
したがって、話者情報の入力を個別に行う必要が無く、話者に負担を掛けることなく話者識別情報を得ることができる。また、入力生体情報と入力声紋情報との二つの話者情報に基づいて、精度の良い話者識別結果を得ることができる。また、上述したごとく、今発声している話者の生体情報と声紋情報とに基づいて話者識別を行うことによって、入力音声データと発話者との対応を確実に取ることができる。したがって、信頼性の高い話者識別を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の音声入力装置におけるブロック図である。
【図２】  図１に示す音声入力装置によって実行される音声入力処理動作のフローチャートである。
【図３】  この発明の話者識別装置におけるブロック図である。
【図４】  図３に示す話者識別装置によって実行される話者識別処理動作のフローチャートである。
【符号の説明】
１,１１…生体情報取得センサ、
２,１２…生体情報入力部、
３,１３…生体情報登録部、
４,１４…生体情報照合部、
５,１５…音声入力スイッチ、
６,１６…音声入力部、
１７…音声入力装置、
１８…声紋照合部、
１９…声紋登録部、
２０…照合結果統合部。